【文章內(nèi)容簡介】 載 短路阻抗電壓％空載電流％ β △Pt/kw △Qt/kvar8 KS7200/6 540 3400 4 5 KS7250/6 640 4000 4 22第五章 電纜的選擇 低壓電纜的選擇 低壓電纜型號的選擇電纜的型號主要根據(jù)其電壓等級、用途和敷設(shè)場所等條件來決定。煤礦井下所選的型號必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。礦用低壓電纜的型號，一般按下列原則確定：（1）從啟動器到電動機的電纜一律采用不延燃橡套電纜。（2）固定敷設(shè)的應(yīng)采用鎧裝鉛包紙絕緣電纜或鎧裝聚氯乙烯絕緣電纜，也可采用不延燃橡套電纜。（3）采區(qū)低壓電纜嚴禁采用鋁芯。（4）電纜應(yīng)帶有供保護接地用的足夠截面的導(dǎo)體。（5）固定敷設(shè)的照明，通信和控制用電纜，應(yīng)采用鎧裝電纜、不延燃橡套電纜或礦用塑料電纜；對于半固定敷設(shè)的電纜，為了移動方便一般選用不延燃橡套電纜。 電纜的芯線數(shù)目的確定（1）動力用的紙絕緣鎧裝電纜選三芯電纜。（2）動力用的橡套電纜，當控制按鈕不在工作機械上時，一般采用四芯電纜。（3）信號電纜芯線根數(shù)要按控制、信號、通訊系統(tǒng)的需要決定，并留有備用芯線。（4）電纜的接地芯線除用作監(jiān)測接地回路外，不得作其他用途。 電纜長度的確定由于電纜有一定柔性，敷設(shè)時會出現(xiàn)彎曲，所以電纜的實際長度 L 應(yīng)按其公式計算。即23L=KinLto （51）式中 Lin電纜敷設(shè)路徑的長度，mKto電纜增長系數(shù)，橡套電纜取 ，鎧裝電纜取 。 低壓電纜主芯線截面的選擇選擇低壓電纜主芯線的截面時，從啟動器到采掘運設(shè)備的支線電纜，一般按機械強度初選，按允許持續(xù)電流效驗后確定。選擇干線電纜主芯線截面時，如果干線電纜不長，應(yīng)該先按電纜的允許持續(xù)電流初選；當干線電流較長時，應(yīng)先按正常時的允許電壓初選；然后再其他條件效核。 高壓電纜的選擇 高壓電纜型號的確定高壓電纜的型號應(yīng)按以下原則確定：（1）固定敷設(shè)的敷設(shè)電纜應(yīng)選用鎧裝電纜。（2）中央變電所至采區(qū)變電所的電纜可采用鋁芯電纜，其他地點必須采用銅芯電纜。（3）移動變電站必須采用監(jiān)視型屏蔽電纜。（4）井下嚴禁使用鋁包電纜。（5）電纜應(yīng)帶有供保護接地用的足夠的截面的導(dǎo)體。 高壓電纜芯數(shù)的確定鉛包鎧裝電力電纜可采用三芯，沒有鉛包及鎧裝層的電力電纜最少應(yīng)為四芯電纜。 高壓電纜長度的確定其長度按式（51）計算電纜中間有接頭時，應(yīng)在電纜的兩頭各留8m~10m 的裕量。24 高壓電纜主芯線截面的選擇高壓電纜主芯線截面應(yīng)按下述條件進行選擇：（1）按正常工作時的經(jīng)濟電流密度選擇。（2）按允許持續(xù)電流選擇。（3）按電纜首端的最大三相短路電流效驗其熱穩(wěn)定。（4）按正常和故障狀態(tài)時，分別效驗電壓損失。根據(jù)以上原則，將各種電纜的選擇結(jié)果列表如下：表 5－1 電纜的選擇結(jié)果電纜的選擇結(jié)果 負荷情況 選擇計算情況電纜編號 型號 主芯線截面/mm2長度/m負荷名稱Ica/A A機械強度要求截面mm2長時允許電流/A經(jīng)濟 截面 mm2電纜的電壓損失/v2 UYP1KV3X16+1X10 16 13 10～25 853 UYP1KV3X25+1X16 25 8 10~25 1135 UYP1KV3X35+1X16 35 60024070 機巷轉(zhuǎn)載機75 138 486 UYP1KV3X95+1X50 95 5 機巷轉(zhuǎn)載機、運輸機242 2507 3X35+3X1635 150 采煤機 35～50 1388 UYP1KV3X16+1X10 16 50 泵站 16～25 859 UYP1KV3X50+1X16 50 150 運輸機 147 17310 UYP1KV3X95+1X50 95 80 225 25011 UGSP6KV3X25 25 200 采泵運 12 UGSP6KV3X35 35 800 66 13 UYP1KV3X50+1X16 50 10 140 17314 UYP1KV3X70+1X35 70 600機巷運輸機 215 UGSP6KV+3X35 35 100 1 2 3泵 25其他線路電纜的選擇方法大致相同，都不再一一計算了。電網(wǎng)的電壓損失包括變壓器的電壓損失和線路的電壓損失兩部分。計算電壓損失時，均看成是一個電阻和電感的串聯(lián)電路。計算該段線路的電壓損失：本級電網(wǎng)的允許電壓損失減去其他線路的電壓損失減去變壓器的電壓損失。26第六章 短路電流的計算為了選擇和效驗井下高、低壓電氣設(shè)備和電纜，需計算通過該設(shè)備的最大三相短路電流。為了整定高、低壓開關(guān)的保護裝置，需計算保護范圍內(nèi)的最小兩相短路電流。井下電網(wǎng)的短路，一般屬于遠點短路，所以可視為無限大電源容量系統(tǒng)。計算短路電流時，短路點一般在變電所的母線上和電纜線路的末端。 井下高壓電網(wǎng)的計算圖 6—1 短路電流計算電路圖、等值電路圖由于井下高壓電網(wǎng)只有一個電壓等級，為了簡便采用了絕對值計算法。已知十礦井底中央變電所的短路容量為 120MVA。繪制短路電流計算電路圖和等值電路圖。求出，S1 點的三相短路電流周期分量有效值：I(3)S1=三相次暫態(tài)短路電流和短路穩(wěn)態(tài)電流： I(3)=I(3)Ss=I(3)S1＝三相短路沖擊電流及沖擊電流有效值：i(3)im＝ (3)＝I(3)im=(3)＝三相短路容量：S(3)S1＝27S2 點的三相短路電流周期分量有效值：I(3)S2=三相次暫態(tài)短路電流和短路穩(wěn)態(tài)電流： I(3)=I(3)Ss=I(3)S2＝三相短路沖擊電流及沖擊電流有效值：i(3)im＝ (3)＝I(3)im=(3)＝三相短路容量：S(3)S2＝S3 點的三相短路電流周期分量有效值：I(3)S3=三相次暫態(tài)短路電流和短路穩(wěn)態(tài)電流： I(3)=I(3)Ss=I(3)S3＝三相短路沖擊電流及沖擊電流有效值：i(3)im＝ (3)＝I(3)im=(3)＝三相短路容量：S(3)S3＝ 井下低壓電網(wǎng)計算短路電流低壓電纜電阻值相對電抗值較大，電阻值不允許忽略。母線、自動饋電開關(guān)的過流線圈、開關(guān)觸電電阻均可不計。電纜線路中的電容可不考慮。對于千伏級低壓電網(wǎng)，高壓側(cè)阻抗一般不應(yīng)忽略。井下低壓電網(wǎng)短路電纜的計算有公式法和圖表法兩種。其中，圖表法計算簡單、方便、省時，易采用。繪制井下低壓電網(wǎng)短路計算圖：28圖 6—2 井下低壓電網(wǎng)短路計算圖29查表計算各短路點的短路參數(shù)，制表如下表 6—1 短路點的短路參數(shù)表三相短路 兩相短路短路計算點I39。39。/KA、Iss/KA、Is/KAS39。39。/MAV iim/KA Iim/KAI39。39。/KA、Iss/KA、Is/KAS39。39。/MAV iim/KA Iim/KAS1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 30第七章 電氣設(shè)備的選擇 按使用場所選擇電氣設(shè)備的類型井下電氣設(shè)備類型的選擇應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。十礦屬于高瓦斯礦井，對于高、低壓電機和電氣設(shè)備、照明燈具、通訊、自動化裝置在瓦斯噴出的區(qū)域采用礦用隔爆型。井底車場、總進風(fēng)巷的高、低壓電機電氣設(shè)備可采用礦用一般型?？偦仫L(fēng)巷、采區(qū)進風(fēng)巷、采區(qū)回風(fēng)巷及工作面必須采用礦用隔爆型電氣設(shè)備。 高壓配電箱的選擇根據(jù)額定電壓選擇時，所選電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的額定電壓。電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過它的最大長時工作電流。還有根據(jù)開關(guān)電氣斷流能力和電氣設(shè)備的短路穩(wěn)定性來根據(jù)本礦的實際情況，選擇 GFW1礦用一般型高壓配電箱和礦用隔爆型高壓真空配電箱 BGP66 型。其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：表 7—1 GFW1 高壓配電箱、高壓真空配電箱 BGP66 型技術(shù)數(shù)據(jù)外形尺寸/m型號額定電壓/KV最高工作電壓/KV額定電流/A額定斷流容量/MAV額定斷開電流/KA極限通過電流/KA(峰值/有效值 )熱穩(wěn)定電流/KA保護裝置種類斷路器類型操作機構(gòu)布置方式長 寬 高GFW1 6 400 100 25/156（10s）過載、短路、失壓多油 CS 靠墻 1 固有分斷時間/SBGP66 6 400 100 10 25/15 10(2s)過載、短路、失壓、監(jiān)視、過壓 ≤31 低壓電氣設(shè)備的選擇關(guān)選擇低壓電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于所在電網(wǎng)的額定電壓。電氣設(shè)備的額定電流不小于其所控制線路的最大長時工作電流；開設(shè)備的極限分斷電流應(yīng)不小于通過該設(shè)備的最大三相短路電流。選擇時所用公式與高壓配電箱相同。低壓電氣設(shè)備的型號、技術(shù)數(shù)據(jù)列表如下：表 7—2 礦用隔爆型電開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)外形尺寸/mm電纜 外徑/mm編號 型號額定電壓/V額定電流/A最大分斷能力/KA全部分斷時間/s 動力 控制保護裝置種類開關(guān)類型質(zhì)量/kg 長 寬 高202DW80200200203205206DW80315660/3803157/15 52 22短路、（漏電） 空氣 620 490 780207102104106107KBZ400/11401140/660 400 32~37~21過載、短路、欠壓（漏 電)真空 190 700 480 42032表 7—3 礦用隔爆型磁力啟動器技術(shù)數(shù)據(jù)注：QC83225 隔爆型磁力啟動器的保護裝置種類：JR9：過載、失壓、短路。JDB：過載、失壓、短路、斷相、漏電閉鎖、聯(lián)控。檢漏繼電器的選擇根據(jù)電網(wǎng)的額定電壓選擇即可。選擇型號為：JY82 和JJKB30。電纜 外徑/mm外形尺寸 /mm控制電動機最 大功率/KW編號 型號額定電壓/V額定電流/A通斷能力/A極限分斷能力/A 660V 1140V動力 控制保護裝置種類開關(guān)類型質(zhì)量/kg長 寬 高201204QC83225660 225 2022 4500 150 45 19 真空 150 680 515 765101103105FYQC300G1140,660300 2400 4500 230 400過載,短路,失壓,漏電,漏電閉鎖,程控,聯(lián)控真空 500 996 750 83533第八章 保護裝置的整定計算 井下對保護裝置的要求為了可靠地切除短路故障，應(yīng)設(shè)有后備保護。在井下供電系統(tǒng)中，一般都以前一級線路始端的短路保護作為后備保護。在煤礦井下按防火的要求，采用瞬時動作的短路保護裝置。短路保護裝置還應(yīng)有足夠的靈敏度，以便將短路故障迅速可靠地切除。所以井下對短路保護裝置的要求主要是可靠性、速動性和靈敏性，在保證這些要求的基礎(chǔ)上盡量實現(xiàn)有選擇性地動作。過負荷保護裝置應(yīng)能正確反映負荷電流的大小，并按被保護設(shè)備允許的過負荷時間延遲動作。當在負荷電流大于被保護設(shè)備的額定電流，時間達到允許過負荷時間時，使開關(guān)跳閘切斷電源；當在允許過負荷時間內(nèi)，負荷電流又下降到被保護設(shè)備的額定電流以內(nèi)時，過負荷保護裝置應(yīng)能可靠地返回。電動機的斷相保護應(yīng)能區(qū)別過負荷和斷相兩種不同的運行狀態(tài)，當為斷相故障時，應(yīng)加快動作時間，使斷相保護裝置迅速動作。 低壓系統(tǒng)保護裝置的整定計算 低壓熔斷器的選擇當?shù)蛪洪_關(guān)選定以后，開關(guān)中熔斷器的型號需選擇熔斷器的額定電流，并效驗熔斷器的分斷能力。和額定電壓即已確定，在此只 繼電器及電子保護裝置的整定計算熱繼電器和長延時反時限電子保護裝置可作為過負荷保護。過負荷保護的整定值應(yīng)保證：當被保護設(shè)備的實際工作電流大于其額定電流時，按保護的動作特征性延時動作，保護的動作特征應(yīng)略低于設(shè)備的允許過載特性；過負荷保護裝置 6 倍電流整定值的可返回時間應(yīng)大于電動機的實際啟動時間。電磁式過流繼電器、限流熱繼電器的電磁元件和瞬時動作的電子式保護裝置可作為短路保護。短路保護的整定值應(yīng)保證：被保護線路正常工作時不動作，34保護范圍內(nèi)發(fā)生短路時迅速動作。部分保護裝置短路保護的整定值過負荷保護的整定值有關(guān)，因此先整定過負荷保護再整定短路保護。按以上原則將低壓電氣設(shè)備的整定值列表如下：表 8—1 低壓電氣設(shè)備的整定值列表電氣設(shè)備 過負荷 短路 靈敏度 整定情況編號 設(shè)備型號 1SA 位置及過載保護整定值/A201 92 92 720 552 1 55~110 位置 整定值 90204QC83225181 181 1100 1086 JDB2252 110～